星三角接线分析

Y/△-11（或Y0/△-11）接线组别所谓Y/△-11接线组别，系指变压器低压侧（即三相绕组呈三角形联接侧）的线电流及相间电压分别超前变压器高压侧（即三相绕组呈Y型联接侧）同名相的电流及同名相间电压300（或滞后3300。3300相当时钟11点）。1变压器接线图接线组别为Y/△-11变压器，三相绕组的连接方式及两侧电流流向的示意图如图9-1所示。图9-1Y0/△-11接线变压器的接线方式及两侧电流流量在图9-1中：*——绕组的相对极性端；、、——高压侧三相电流；、、——低压侧三相电流；、、——流过低压绕组的三相电流。2变压器各侧的电流向量图在图9-1中，标号*为减极性表示法。由于与、与、与分别为绕在同一个铁芯上的两个线圈中的电流，因此，与、与、与分别同相位。由图9-1可以看出，低压侧的电流=-、=-、=-。若以变压器高压侧的电流、及为参考向量，则划出的变压器两侧的电流向量图如图9-2所示。图9-2Y/△-11变压器两侧电流向量图由图9-2可以看出：变压器低压侧的线电流、及分别超前高压侧电流、及300（或滞后3300），相当于时钟11点，故称之Y/△-11接线。二Y0/△-1接线Y0/△-1接线组别的变压器，系指正常工况下变压器低压侧（△侧）的线电流滞后高压侧（Y侧）同名相电流300。1变压器的接线图接线组别为Y0/△-1变压器绕组的接线方式及两侧电流的流向图如图9-3所示。图9-3Y/△-1接线变压器的接线方式及两侧电流流向在图9-3中，各符号的物理意义同图9-1。与图9-1中所示相同，、、分别与、、同相位。由图9-3可以看出：低压侧电流=-，=-，=-。以变压器高压侧电流、、为参考向量，划出的变压器两侧电流的向量图如图9-4所示。图9-4Y/△-1变压器两侧电流向量图由图9-4可以看出：低压侧（即△侧）的线电流、及分别滞后于高压侧电流、及300（即滞后一点钟），故称之为Y/△-1接线。三Y0/△-5接线Y/△-5接线，系指正常工况下，变压器低压侧（△侧）的线电流滞后于高压侧（Y侧）同名相电流1500，即钟表的时针指向5点钟。1变压器接线图接线组别为Y0/△-5变压器绕组的接线方式及两侧电流的流向，如图9-5所示。图9-5Y0/△-5变压器接线方式及两侧电流的流向在图9-5中：各符号的物理意义同图9-1。2两侧电流的向量图同样，在图9-5中，、、分别同、、同相位。而低压侧的输出电流、、，分别等于-、-、-。以高压侧电流、、为参考向量，划出的Y/△-5接线变压器两侧的电流向量图，如图9-6所示。图9-6Y/△-5变压器两侧电流向量图由图9-6可以看出，变压器低压侧电流、及分别滞后高压侧电流、、1500（即5点钟）。第二节故障量经变压器的传递统计表明：变压器高压侧（即大电流系统侧）的故障，单相接地短路最多，其次是相间短路。变压器的低压侧为小电流系统侧，单相接地没有故障电流（只有很小的电容电流），对电力系统及变压器不会造成很大的影响。因此，变压器低压侧的故障，通常指的是相间短路或两相接地短路。本节，着重介绍变压器高压侧单相接地、两相短路（两相接地短路）及低压侧两相短路时故障量经变压器的传递。一简化假设为简化分析及突出故障分量经变压器的传递，作以下几点假设：不考虑变压器的变比，不考虑负荷电流及过渡电阻对短路电流及故障电压的影响。当变压器高压侧故障时，认为故障电流全部由低压侧供给；而变压器低压侧故障时，认为故障电流全部由变压器高压侧提供。故障点在变压器输出端部；忽略有效分量的影响，阻抗角为900。二Y/△-11变压器高压侧单相接地短路1边界条件及对称分量设变压器高压侧A相发生金属性接地短路，故障电流为IK。则故障点的边界条件为；；设A相各序量电流及各序量电压分别为、、及、、，则根据边界条件可求得各序量：在上述各式中：——旋转因子，可得：===………（9-1）=-（+）………（9-2）………（9-3）在式（9-3）中：——系统对故障点的等效零序电抗；——系统对故障点的等效负序电抗。2变压器高压侧电压及电流向量图和序量图若以A相的正序电压为参考向量（置于纵坐标上），根据式（9-1）～（9-3），并考虑到零序电抗通常大于负序电抗，可绘制出变压器高压侧的电流、电压的序量图及向量图。如图9-7所示。（a）电压序量及向量图（b）电流序量及向量图图9-7变压器高压侧A相接地故障点的电压、电流序量图及向量图由图9-7可以看出，当变压器高压侧单相接地短路时，其他两非故障相的电压不会降低，但两相电压之间的相位差要发生变化。其变化的大小和方向与负序电抗及零序电抗的相对大小有关。3变压器低压侧电压、电流的序量图和向量图由于变压器的接线组别为Y/△-11，根据序量经变压器传递原理知：变压器Y侧的正序电压和正序电流向△侧传递时，将逆时针移动300；而负序电压和负序电流向△侧传递时，将顺时针移动300；Y侧的零序电压和零序电流不会出现在变压器△侧的输出端（即△的线电压和线电流中）。根据图9-7及序量经变压器传递原理，并以高压侧的为参考向量，绘制出的变压器△侧电压、电流的向量图及序量图如图9-8所示。（a）电压向量及序量图（b）电流向量及序量图图9-8Y/△-11变压器高压侧A相接地短路时△侧电压、电流序量图和向量图由图9-8可以看出：当Y/△-11变压器高压侧A相发生单相接地故障时，低压侧故障相的后序相（b相）电流等于零。其他两相（a相和c相）电流大小相等，方向相反。4低压侧电压和电流大小的计算（1）低压侧电流;。（2）低压侧的电压；。三Y/△-11变压器高压侧B、C两相接地短路1边界条件及对称分量当变压器高压侧B、C两相接地短路时（设短路电流为），可得故障点的边界条件为；=0；将该边界条件用对称分量表示，可得....................................（9-4）....................................（9-5）2高压侧电压、电流向量图和序量图根据式（9-4）和式（9-5），并以参考向量（置于纵坐标上），则可绘制出故障点电压、电流的向量图和序量图。如图9-9所示。（a）电压向量和序量图（b）电流向量和序量图 图9-9Y/△-11变压器高压侧B、C两相接地短路时高压侧电压、电流向量图和序量图由图9-9（b）可以看出：Y/△-11变压器高压侧B、C两相发生接地短路时，B、C两相的电流大小相等，两者之间的相位发生变化，其变化的大小和方向决定于零序电流与负序电流之比。3变压器低压侧电压、电流的向量图和序量图根据图9-9所示的向量图、序量图以及序量经Y/△-11变压器传递原理，并以正序电压为参考向量，可以画出变压器高压侧B、C两相接地短路时，低压侧的电压、电流的序量图和向量图。如图9-10所示。（a）电压序量图和向量图（b）电流序量图和向量图图9-10Y/△-11变压器高压侧B、C两相接地短路时低压侧电压、电流向量图及序量图4低压电压和电流大小的计算由